第5章 火灾报警系统《城市轨道交通综合监控系统》教学课件

《城市轨道交通综合监控系统》✩精品课件合集第5章火灾报警系统5.1概述5.2地铁FAS的组成5.3地铁FAS系统功能5.4FAS的接口难点火灾报警系统FAS的设备组成火灾报警系统FAS的接口

要求了解FAS系统的触发器件掌握FAS系统组成了解FAS系统功能掌握FAS与其他系统的接口FAS(FireAlarmSystem)是火灾报警系统，地铁火灾自动报警系统在所有子系统中处于特殊地位。一方面,它是地铁运营防灾、救灾体系最关键的一环。另一方面,此系统的构建必须遵从国家和地方的消防规范,对FAS子系统的系统集成必须受到这些规范的强力制约。FAS(FireAlarmSystem)是火灾报警系统，地铁火灾自动报警系统在所有子系统中处于特殊地位。一方面,它是地铁运营防灾、救灾体系最关键的一环。另一方面,此系统的构建必须遵从国家和地方的消防规范,对FAS子系统的系统集成必须受到这些规范的强力制约。为了尽早探测到火灾的发生并发出火灾警报,启动有关防火、灭火装置而在建筑物中设置了一种自动消防设施,这种装置称为火灾自动报警系统。通过设置在建筑物中的自动火灾探测装置和手动报警装置,火灾自动报警系统可以在火灾发生的初期自动探测到火灾,并通过警报装置发出火灾警报,组织人员撤离,同时启动防烟、排烟及防火、灭火设施,以便于人员撤离,防止火灾发展和蔓延,控制和扑灭火灾。火灾自动报警系统一股由火灾触发器件、火灾报警控制装置、火灾警报装置以及火灾联动控制装置组成。在火灾发生初期,系统通过设置在现场的感烟、感温和感光火灾探测器等火灾触发器件自动接收火灾燃烧所产生的烟雾、温度变化和热辐射等物理量信号,并将其变换成电信号输入火灾报警控制器；也可以通过手动报警按钮以手动的方式向火灾报警控制器通报火警。火灾报警控制器对输入的报警信号进行处理、分析,经判断为火灾时,立即以声、光信号等火灾警报装置向人发出火灾警报,并记录、显示火灾发生的时间和位置,同时向防烟排烟系统、自动喷水灭火系统、室内消火栓系统、管网气体灭火系统、泡沫灭火系统、干粉灭火系统、以及防火门、防火卷帘、挡烟垂壁等防烟防火设施发出控制命令,启动各种消防装置,指挥人员疏散；控制火灾蔓延、发展。防火卷帘帘面通过传动装置和控制系统达到卷帘的升降。是一种活动的防火分隔物，一般用钢板等金属板材制作，平时卷起在门窗上口的转轴箱中，起火时将其放下展开，用以阻止火势从门窗洞口蔓延。起到防火、隔火作用,广泛应用于工业与民用建筑的防火隔断区。挡烟垂壁是用不燃烧材料制成，从顶棚下垂不小于500mm的固定或活动的挡烟设施。活动挡烟垂壁系指火灾时因感温、感烟或其它控制设备的作用，自动下垂的。主要用于高层或超高层大型商场、写字楼以及仓库等场合，能有效阻挡烟雾在建筑顶棚下横向流动，以利提高在防烟分区内的排烟效果，对保障人民生命财产安全起到积极作用。地铁站防火卷帘

玻璃挡烟垂壁玻璃挡烟垂壁电动挡烟垂壁5.1概述

5.1.1触发器件消防规范规定,火灾自动报警系统应设置自动和手动两种触发装置。因此触发器件常划分为自动报警和手动报警两大类。5.1.1.1自动报警装置自动报警装置通常是指火灾探测器。它是火灾自动报警系统的感觉器官,其作用是监视环境中有没有火灾发生。一旦有火情发生,它自动将火灾燃烧所产生的特征物理量如烟雾浓度、温度、气体、核辐射光强等转换成电信号,并向火灾报警控制器发送及报警。根据被监测环境的火灾特性不同,可选择不同种类的火灾探测器。常用的火灾探测器有：(1)感烟探测器。离子感烟探测器、光电感烟探测器、对射式感烟探测器、激光光束感烟探测器等。(2)感温探测器。定温探测器、差温探测器、差定温探测器、感温电线、线型光纤感温探测器。(3)火焰探测器。红外火焰探测器、紫外火焰探测器等。(4)复合型探测器。(5)可燃性气体探测器。

感温探测器火焰探测器离子感烟传感器气体检测仪器5.1.1.2手动报警装置手动报警装置主要是手动报警按钮,是火灾自动报警系统的重要组件。如果被监视现场人为发现火情,可以通过手动报警按钮快捷准确地向火灾报警控制器通报火警。每个防火分区至少设置一个手动火灾报警按钮。从一个防火分区内的任何位置到最邻近的一个手动火灾报警按钮的距离不大于30m。手动火灾报警按钮设置在公共活动场所的出入口处,而且是设置在明显的和便于操作的部位。当安装在墙上时,其底边距地高度为1.3-1.5m,且有明显的标志。5.1.2火灾报警控制装置火灾报警控制器是火灾自动报警系统的心脏,是系统运行的指挥中心,主要担负着整个系统监视、报警、控制、显示、信息记录和档案存储等功能。正常运行时,自动监视系统的运行状态和故障诊断报警；有火灾时,接收探测器、手动报警按钮的报警信号,并将其转换成声光报警信号,指示报警部位、记录报警信息,通过自动灭火控制装置启动自动灭火设备和消防联动控制设备。同时火灾报警控制器还是系统供电转换中心,负责现场设备(探测器、手报、模块)供电。5.1.3火灾警报装置火灾警报装置是火灾发生时以声、光、语音等形式给人以警示的一种消防设备,常用的有警铃、警笛、声报警器、光报警器、声光报警器、语音报警器等。随着数字通信技术的发展,声光报警器、语音报警器的录音质量和保存时间都有极大的改善,音响效果更为人性化,更容易被人接受。5.1.4消防控制设备消防控制设备是用以对气体灭火设备、水消防设备、防排烟设备、防火卷帘门等消防设施进行联动控制的设备,实现由火灾报警系统(FAS)直接或间接监控管理消防设备和相关非消防设备的控制和切换。主要设备有：功能模块、消防联动控制柜、在火灾警报系统中手动启动重要消防设备的设施(手动联动控制柜)。消防控制设备地铁消防控制装置车厢内紧急报警器

5.2地铁FAS的组成地铁火灾报警系统主要由设置在各地铁车站、区间隧道、控制中心大楼、车辆段、停车场、主变电站等与地铁运营有关建筑与设施的火灾报警系统设备以及相关的网络设备和通信接口组成。系统分为三个级别：(1)设置在OCC的中央监控管理级。(2)车站(车站与车辆段)监控管理级。(3)现场控制级。其结构如下图所示：5.2.1中央监控管理级中央监控管理级设置在控制中心,作为地铁消防的指挥和控制中心,用于监视地铁全线各车站、区间隧道、控制中心大楼、车辆段、停车场、主变电站等下属所有区域的火灾报警、消防联动和故障情况。中央监控管理级在OCC配备防灾报警主机,FAS操作员工作站组成。FAS主机一般通过专用网卡与整个系统FAS专网相连,并作为网络的一个结点与各防灾报警分机保持通信。中央监控管理级操作站需要设置打印机等外围设备。一般在OCC设FAS大屏幕或模拟显示屏上,以图形的方式直观地显示全线各区域的火灾报警及故障信息,支持全线的防灾、救灾指挥。5.2.2车站监控管理级和现场控制级车站监控管理级和现场控制级由车站FAS分机(火灾报警控制器)、车站FAS操作员工作站、打印机、消防联动控制柜和现场的火灾探测器、控制及监视模块等组成。车站控制室设FAS分机(火灾报警控制器),通过总线与现场设备相连组成所辖站点的火灾报警系统,负责车站的火灾报警处理及联动控制,并通过FAS网络与其他车站的报警控制器及控制中心操作工作站进行通信,报告火灾报警、系统故障、联动控制及各消防设备的运行状态等信息。在车站控制室设置消防联动控制柜,用于消防泵(引入管电动蝶阀)、TVF分机、UPE/OTE风机、组合式空调箱、变风量主运调器、回排风机(兼排烟风机)、小系统回排风机、送风机等火灾工况运行下运行设备的直接手动控制。消防联动控制柜用硬连线的FAS系统部署示意图消防紧急电话烟/温感探测控制模块灭火设备火灾报警系统设备监控系统IBP紧急控制车站主控系统闭路电视系统消防广播系统方式直接连接所控制的消防设备的控制回路。5.2.3FAS专网中央监控管理级的操作工作站与车站监控管理级的火灾报警控制器之间通过FAS专用网络接口组成FAS系统独立的外网。由于火灾报警控制器与中央操作工作站直接通信,不受其他系统网络负荷和设备故障的影响,此网络通信方式响应速度较快,安全可靠。地铁防灾报警系统的功能也分为中央级功能和车站级功能。5.3地铁FAS系统功能

5.3.1FAS中央功能FAS中央级监控功能主要是监视地铁全线各车站、区间隧道、控制中心大楼、车辆段、停车场主变电站等下属所有区域的火灾报警、消防联动和故障情况,在火灾发生时承担全线防灾指挥中心功能。下面分别进行介绍。(l)通过火灾报警网络接收并存储全线消防设备运行状态信息,远程监视就地消防设备的运行状态。主机通过显示画面和数据表格提供现场的监视信息,具有丰富的HMI画面,展现FAS的中央功能。(2)接收全线车站、车辆段、主变电站、指挥中心的火灾报警信息并显示报警部位。(3)控制中心声光报警系统发出声、光火灾警报信号。(4)打印机实时打印出火灾报警系统发生的时间、地点、火灾类等。(5)通过控制中心的网络向EMCS发出火灾紧急信息,并指令EMCS进入火灾报警处理模式。(6)通过闭路电视系统切换装置和显示终端确认火灾情况。当确认火灾发生后,在一定时间内如果现场火灾报警控制器还未做出反应,可在控制中心发出指令给站点火灾报警器,指挥现场的火灾抢救工作。(7)存储记录的功能：存储事件、记录和操作人员的各项操作记录。包括火警监视、故障状态、设各维修、清洗等信息记录。(8)系统编辑功能。在线编辑功能：具有相当权限的维护人员通过工作站能添加系统设备或直接在现场编辑,自定义设备。通过系统提供的程序监控软件,在防灾报警主机上进行在线编辑并输出至打印机或磁盘等。离线编辑功能：现场设备的定义和参数修改可在办公室的PC上完成,经编译转换后,到现场通过电话线(下载)将程序发送到火灾报警控制机上。(9)历史档案管理：将报警、事件等信息记录归档处理。操作人员可根据要求随时进行信息的查看和打印输出。(10)网络自诊断功能：FAS主机具有网络自诊断功能,可及时判断网络故障的位置及原因,并按事件方式进行报警。(11)主时钟：火灾报警系统每一瞬间间隔接收一次防灾指挥中心的主时钟信息,接收时间间隔随主时钟系统而定,并与该主时钟同步,其误差小于10ms。系统实时对各站点分控级的火灾报警控制器进行校对,以保证整个系统的时钟同步。当发生主时钟通信中断时,该主机内时钟发生器将继续保证火灾报警的正常计时工作。(12)主机具有安全管理机制,设置多级口令,一般包括以下部分：

·操作员级,可进行系统的正常操作功能。

·工程师级,可进行系统现场参数的定义。

·管理员级,可对系统进行运行状态检测和功能试验。

·维护保养级,程序监测和系统参数定义。

·编程员级,对系统进行程序开发、调试和修改。此级需得到授权才可实施。除以上功能外,FAS中央总站必须与其他子系统协调

配合。

(1)与有线、无线电话系统的协调。①防灾指挥中心设置了与市消防、防汛、地震预报中心等部门联系的专用外部电话,通过专用外部电话,接受市地震预报中心的预报信息,报告消防、地震等情况。②防灾指挥中心设置与车站设备系统共用的调度电话总机,各车站（车辆段、场、主变电所)等设置调度分机。③防灾指挥中心、各车站设置与列车司机联系的无线电话。④与广播系统配合

FAS系统不单独设置消防广播、与公共广播系统合用。

(3)闭路电视监视系统FAS系统与行车管理等共用一套闭路电视系统,在防灾指挥中心设置切换装置和显示终端。当地铁发生灾害时,切换为防灾监视。5.3.2FAS车站级功能FAS车站级功能主要有监视、报警、控制以及与其他系统的联动等。1.监视模式在正常情况下,设在各车站的防灾报警分机通过探测器和信号输入模块对火灾状态和消防设备的运行状态进行实时监测。设在各站点的火灾报警控制器接受探测器和监视模块的实时报警信号。2.车站报警模式

车站FAS报警有两种方式：自动确认模式和人工确认模式。自动确认模式：这一模式是通过智能探测器或智能模块连接的探测器（感温电缆、红外对射式探测器等）及感温光纤探测系统实现的。在自动确认模式下通过软件功能对火灾自动确认强化了报警功能。人工确认模式：当探测发出火灾报警信号时,消防值班人员借助其他手段,如闭路电视等进行火灾确认,通过控制器上的人工确认按钮,实施人工报警确认,启动控制器进入火灾处理程序。3.消防联动模式系统在火灾确认后,除发出火灾声光报警、火灾信息显示、火灾打印记录等,还将进入消防联动模式。①通过监控模块实现对消防栓、自动喷洒灭火、气体灭火、防火卷帘门、声光报警器和警铃等消防设施的直接联动控制。②通过车站级局域网由相关系统实现对防排烟设施、空调系统、电梯扶梯、非消防电源、门禁、自动售检票、疏散诱导标志灯等消防设施和相关非消防设施间接控制。③接收监视、报警模式的监控信号,并通过地铁骨干网依次传送到防灾指挥中心。4.防灾通信模式当灾害发生时,由FAS发出指令,全线转换为灾害模式。①车站级通过自动或手动的方式将广播、闭路监视系统强制转入防灾状态,车站级防灾控制室通过麦克风或预定语音对所管辖车站进行防灾广播,通过显示终端可以非常直观地了解灾害区域状况,各级防灾广播、防灾监视都具有最高级优先权。②消防电话系统：各分控制级防火控制室分别设置一套独立的消防电话网络,电话主机设在各防灾控制室内,重要设备间的电话挂机、火灾报警按钮旁的电话插孔均纳入分控制级的消防电话网络中。可用于实现对火灾的现场人工确认以及必要的通信。5.防灾报警分机集成化功能一般车站防灾报警分机选用联动型控制器,它可以根据用户的需要将监视、报警、联动控制以及紧急对讲通信集成为一体。同时在软、硬件方面都支持与相关系统的集成；而且防火报警分机上设有手动确认开关,当有火灾发生时,操作员远程手动控制防灾报警分机执行所有的联动程序,包括气体喷放远程启动开关。6.防灾报警分机之间网络通信功能

各站点火灾报警分机通过专用接口与系统骨干网相连,形成独立的全线火灾报警网络系统。各站点的分机均为该网络上的结点,各分机具有与控制中心信息交换的功能；同时,各分机之间也具有信息交换的功能,特别是相邻站之间可相互进行火灾报警的信息传送,使得当某一车站发生火灾报警时,相邻车站也可同时接受到此火灾报警信息,并根据此信息及时进行行车组织和必要的救灾措施。防灾报警分机通过总线将现场设各联系起来,组成所辖站点的火灾报警子系统。各站点(OCC大楼、车站、变电站、车辆段)内的火灾报警子系统负责所管辖内火灾报警信息的实时监测和消防设备的实时监控。5.4FAS的接口5.4.1与气体灭火系统的接口如果地铁工程的气体灭火控制系统采用探、控、火为一体的方案,则FAS与灭火的接口非常简单便捷,只需通过系统内部网卡接口即可。这种同一系统的内部连接,最大限度保证了地铁工程消防系统完整性、安全性,并可节约投资,同时,也利于系统将来的维护管理。如果灭火系统与FAS是不同的两个系统,则需要系统间就接口问题进行协商,此时宜以FAS系统供货商为主。5.4.2与主时钟的接口与主时钟的接口采用RS-422异步接口。接口界面以通信专业的主时钟机架为界。5.4.3与EMCS系统的接口FAS系统和EMCS系统在主控级和分控级均设有数据传输接口,接口界面在防灾报警主机和防灾报警分机上。防灾报警系统发出的指令应具有最高优先权,当发生火灾时,通过车站的数据接口发出救灾指令给EMCS系统,EMCS将其所监控的设备运行状态转换为预定的火灾运行模式。主控级采用网络连网方式提供数据接口。

FAS系统主控制计算机作为整个地铁调度管理网络的一个节点,通过骨干网连接车站监控网实现与EMCS的控制主机交换的数据接口。

当FAS系统发出火灾报警信号时,FAS主机直接向网络发出火灾指令,并使FAS强制进入火灾运行模式。北京地铁5号线FAS系统1.系统概述北京地铁5号线是2008年奥运会的重点工程之一，是北京市规划轨道交通线网中一条重要的南北干线，于2007年10月7日正式通车。地铁5号线采用的自动化系统包括ATC系统（列车自动控制系统）、FAS系统（防灾报警自动控制系统）、BAS系统（环境监控系统）、AFC系统（自动售检票系统）、SCADA系统（电力监控系统）、信息管理系统等。

FAS系统由主控(控制中心)和分控(车站、车场、车辆段)两级管理。在控制中心设防灾监控中心，负责监视全线防灾设备的运行状态、接收报警信号、发布救灾指令等。车站防灾监控负责接收车站的灾害报警，及时与指挥中心联络，并接收中心防灾指令，控制设备。2.FAS系统功能地铁防灾报警系统的功能分为中央功能和车站级功能。2.1FAS中央功能(1)FAS中央级监控功能主要是监视地铁全线各车站、区间隧道、控制中心大楼、车辆段、停车场、主变电站等下属所有区域的火灾报警、消防联动和故障情况，在火灾发生时承担全线防灾指挥中心功能。(2)自动采集、显示、记录、存储车站内的火灾信息，存储操作人员的各项记录，并能进行历史档案的管理。(3)根据火灾发生的实际情况，可自动或手动选择预定方案，向车站级控制是发出消防救灾指令和安全疏散命令，指挥救灾工作的开展。(4)设置火灾报警外线电话，并与119报警台通报有关车站的火灾灾情。(5)接受主时钟的信息，使FAS时钟与主时钟同步。(6)火灾报警时，中央级图形计算机自动弹出相应报警区域的平面图，并发出声光报警。火灾报警具有高优先级，当同时存在火灾及其他报警时，会优先报火警。2.2FAS车站级功能

FAS的车站级功能主要有监视、报警、控制以及与其他系统的联动等，包括：(1)监视模式；(2)报警模式；(3)消防联动模式；(4)防灾通信模式；(5)防灾报警分机集成化功能；(6)防灾报警分机之间网络通信功能。3.系统原理防灾报警（FAS）系统负责监视管辖范围内的火灾灾情并报警，联动控制专用防灾设备。FAS系统由火灾触发器件、火灾报警控制装置、火灾警报装置以及火灾联动控制装置4部分功能装置组成。当火灾发生时，FAS通过控制盘的通信接口，直接向BAS发出火灾命令，由BAS自动启动相关模式，从而控制防排烟及其他消防设备进入救灾状态，同时将模式指令发送给MCS，MCS收到模式指令后，由正常运行模式转为火灾运行模式，监视设备的状态；根据现场报警、列车位置等有关信息，使行车指挥、防灾和安全等子系统协调工作。为保证安全，在每个车站车控室设置统一综合的紧急后备控制盘（IBP）。4.